DE202004011088U1

DE202004011088U1 - Verriegelungsvorrichtung für eine Schnellanschlusskupplung

Info

Publication number: DE202004011088U1
Application number: DE202004011088U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2014-07-15
Also published as: WO2006005618A1; US8061394B2; RU2007105504A; US20080223486A1; RU2382733C2; EP1781565A1; JP2008506896A; DE502005006832D1; BRPI0513378A; JP5135631B2; CN101044087A; BRPI0513378B1; CN101044087B; EP1781565B1

Abstract

Verriegelungsvorrichtung für eine Schnellanschlusskupplung zur Übertragung von gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere zur Fahrzeug-Gasbetankung, mit einem Handhebel zur Ventilbetätigung und einer endseitig daran gelagerten Verriegelung, die in Betankungsstellung an einem Handbügel eingerastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zum Endbereich des Handhebels (50) ein Entriegelungshebel (46) vorgesehen ist, der am Handbügel (45) schwenkbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für eine Schnellanschlusskupplung gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruches 1.
Bei derartigen Schnellanschlusskupplungen (z.B. gemäß der DE 33 13 258 ) soll eine sichere und schnelle Anschließbarkeit zur Fahrzeugbetankung erreicht werden. Besonders wichtig ist hierbei die einfache, problemlose Bedienbarkeit der Schnellanschlusskupplung, so dass auch bei ungünstigen Bedingungen oder technisch weniger begabten Personen eine problemlose Handhabung ermöglicht wird. Zur Verriegelung eines dazu dienenden Handhebels wird in der vorstehenden Druckschrift ein Rastmechanismus am Handbügel gezeigt, der jedoch nur mit relativ hohem Kraftaufwand zu entriegeln ist.
In der WO 98/04866 des Anmelders ist zudem eine Schnellanschlusskupplung gezeigt, wobei mehrere Ventile vorgesehen sind, um ein sicheres Anschließen bis zur vollständigen Herstellung der Verbindung zu gewährleisten. Diese Ventile werden dabei nach Ansetzen der Schnellanschlusskupplung in einer bestimmten vorgegebenen Reihenfolge geschaltet, wobei zuerst das Auslassventil geöffnet wird, dann bei weiterer Bewegung eines Steuerungshebels als Betätigungsvorrichtung die Spannzangen geschlossen werden und schließlich das Einlassventil geöffnet wird. Der Kraftbedarf ist hier noch relativ hoch, was auch für die Ver- und Entriegelung gilt. Obwohl hierdurch eine sichere Anschlussmöglichkeit geschaffen wird, ist die Handhabung dieser Kupplung noch relativ gewöhnungsbedürftig, insbesondere für Tankstellenkunden die eine übliche Zapfpistole erwarten, da neben dem Aufstecken der Kupplung das Betätigen des Steuerungshebels erforderlich ist, so dass eine Einhand-Bedienung kaum möglich ist.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung für eine Schnellanschlusskupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine sichere, besonders einfache und kräftesparende Handhabung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorgeschlagene Verriegelungsvorrichtung zeichnet sich durch eine besonders einfache Bedienung aus, die zudem besonders sicher ist. Insbesondere für die Betankung eines Fahrzeuges mit Erdgas wird hierbei der Anschluss bzw. das Lösen der Schnellanschlusskupplung mit entsprechender Entriegelung ähnlich wie bei einer von der Benzinbetankung gewohnten Zapfpistole durchgeführt, nämlich durch einfache manuelle Einhand-Bedienung. Dies ist insbesondere aus Gründen der Marktakzeptanz von Erdgastankstellen wichtig, da sich die Kunden praktisch kaum umstellen müssen, um diese Anschlusskupplung nach dem Füllvorgang zu entriegeln und abzukuppeln. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die vorgeschlagene Verriegelungsvorrichtung für verschiedene Anschlüsse oder Anschlussnippel eignet. Durch den in den Handbügel integrierten Entriegelungshebel, der auf den ähnlich ausgebildeten Verriegelungshebel am Ende des Handhebels wirkt, wird eine kraftsparende und sichere Entriegelung in einer Art Einhandbedienung erreicht. Dabei braucht die Bedienhand nicht oder kaum umgesetzt zu werden, insbesondere wenn ein oder bevorzugt zwei Zapfen seitlich vom Entriegelungshebel abkragen. Dabei ist die Entriegelung des Verriegelungselements sowohl für Rechts- als auch Linkshänder ohne weiteres möglich. Von Bedeutung bei dieser Art der Verriegelungsvorrichtung ist auch, dass der Handhebel von Zapfpistolen an sich bekannt ist, so dass auf einfache Weise eine sichere und schnelle Einhand-Bedienung der Schnellanschlusskupplung ermöglicht wird, wobei dem Tankkunde der Betätigungsablauf grundsätzlich bekannt ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Schnellanschlusskupplung für einen Tankanschluss;
2 eine Darstellung der Schnellanschlusskupplung gemäß 1 im Längsschnitt;
3 eine vergrößerte Darstellung des Übergangsbereichs A in 2; und
4 eine Perspektivdarstellung gemäß 3.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schnellanschlusskupplung 10 zum Anschluss an einen Anschlussnippel 30 (vgl. 2) gezeigt. Die Schnellanschlusskupplung 10 weist ein rohrförmiges, abgekröpftes Gehäuse 11 bzw. miteinander verbundene Gehäuseteile auf, wobei hier die rechte Seite als Einlass 12 dient und die linke Seite als Auslass 13 für die Weiterleitung des zu übertragenden Fluids an den Anschlussnippel 30. Der Einlass 12 zu dem Gehäuse 11 weist einen Anschlussadapter 14 auf, der an einen Schlauch oder eine Rohrleitung zur Zuführung des zu übertragenden Fluids angeschlossen werden kann. Der Anschlussadapter 14 kann hierbei in Anpassung an das zu übertragende Fluid, insbesondere an die jeweils gewünschten Zuführwinkel, Durchlassquerschnitte usw. gestaltet sein.
Auf der dem Anschlussadapter 14 gegenüberliegenden Stirnseite, nämlich dem Auslass 13, sind bevorzugt mehrere in Rohrform angeordnete, längliche Spannzangen 15 als Verriegelungselemente vorgesehen (vgl. 2), die kurz vor dem Aufstecken auf den Anschlussnippel 30 radial nach außen aufgespreizt sind, wie dies beispielsweise in der WO-A-93/20378 des Anmelders dargestellt ist. Die länglichen Spannzangen 15, im allgemeinen drei oder sechs, sind an ihrem hier rechten Ende an einer Ringnut 11a des Gehäuses 11 eingehängt und durch eine Ringfeder 16 vorgespannt. An dem hier linken Ende an der nach innen abgekröpftem Fläche weisen die Spannzangen 15 jeweils an den Anschlussnippel 30 angepasste Eingriffsprofile 17 auf.
Um die Spannzangen 15 herum ist eine Schiebehülse 18 vorgesehen, die an dem zylindrischen Außenmantel des Gehäuses 11 in Art einer Drehdurchführung gelagert ist und mit einer Betätigungsvorrichtung 1 in Richtung zum Anschlussnippel 30 axial vorgeschoben werden kann, wie dies untenstehend beschrieben wird. Die Schiebehülse 18 weist hierbei eine Verlängerung 20 auf, die zur Betätigungsvorrichtung 1 im mittleren Bereich der Schnellanschlusskupplung 10 hin die Axialverschiebung der Schiebehülse 18 ermöglicht, wodurch die Spannzangen 15 in der Anschlussstellung arretiert werden. Wie im Längsschnitt der 2 gezeigt, ist an der zum Auslass 13 hin gelegenen Innenfläche des Gehäuses 11 ein Dichtkolben 22 geführt. Dieser ist mit mehreren am vorderen Ende des Gehäuses 11 eingesetzten Dichtungsringen 24 abgedichtet, so dass das entlang der Zentralachse der Schnellanschlusskupplung 10 strömende gasförmige und/oder flüssige Fluid nicht nach außen hin austreten kann.
Von Bedeutung ist weiterhin ein zentral im Gehäuse 11 gelagertes Auslassventil 25. Das Auslassventil 25 ist hierbei von einer Druckfeder 28 beaufschlagt, die im Gehäuse 11 geführt ist. Durch dieses Auslassventil 25 wird sichergestellt, dass bis kurz vor dem Anschluss der Schnellanschlusskupplung 10 an den Anschlussnippel 30 das durch den Anschlussadapter 14 zugeführte Fluid auch bei geöffnetem Anschlusshahn an der Betankungsanlage nicht ausströmen kann. Das Auslassventil 25 wird beim Aufstecken der Schnellanschlusskupplung 10 auf den Anschlussnippel 30 vom Dichtkolben 22 axial verschoben und hierbei das Auslassventil 25 geöffnet. Hierbei ist jedoch noch ein Einlassventil 35 der Schnellanschlusskupplung 10 geschlossen, das dann erst in der weiteren Abfolge von der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. einem zugehörigen Schieber 41 geöffnet wird, wie untenstehend beschrieben.
Am Außenumfang des Gehäuses 11 ist zudem ein Schiebering 40 geführt, der über einen Hebelmechanismus 42 beaufschlagt wird, welcher zudem den vorstehend genannten Schieber 41 steuert. Der Hebelmechanismus 42 umfasst einen Handhebel 50 (innerhalb eines Handbügels 45), der nach Hochziehen bzw. Hochschwenken um die Achse 51 in die hier gezeigte Stellung mit einem Verriegelungshebel 44 am Ende des Handhebels 50 am Handbügel 45 einrastet. Im Innern des Handbügels 45 ist dabei eine Verrastung in Form eines Rastbolzens 44' vorgesehen, um den Handhebel 50 in dieser verriegelten Betankungsposition zu arretieren. Von besonderer Bedeutung in ein im Übergangsbereich A der 2 angeordneter Entriegelungshebel 46, der in 3 und 4 vergrößert gezeigt ist. Mit diesem Entriegelungshebel 46 wird zum Abkuppeln dann die Verrastung zwischen Rastbolzen 44' und Verriegelungshebels 44 gelöst (vgl. 3), so dass sich dann der Handhebel 50 um dessen Achse 51 (hier im Uhrzeigersinn) nach unten bewegen kann, wobei die damit gekoppelten Bauteile des Hebelmechanismus 42 und der vorstehenden Ventile folgen.
In 3 ist der Endbereich des Handhebels 50 vergrößert dargestellt, an dem der Verriegelungshebel 44 schwenkbar angeordnet ist und beim Hochziehen unter Federdruck am Rastbolzen 44' einrastet. Im Handbügel 45 ist neuerungsgemäß der winkelförmige Entriegelungshebel 46 gelagert, nämlich an dem oberen Schenkel einer Klammer 49 (vgl. auch 4). Am oberen Ende des Entriegelungshebels 46 sind zwei Zapfen 47 vorgesehen, an denen der Entriegelungshebel 46 (durch Greifen mit zwei Fingern oder nur durch Druck mit einem Finger/Daumen) im Uhrzeigersinn geschwenkt werden kann. Hierdurch wird der vorher eingerastete Verriegelungshebel 44 aus seiner Verrastung am Rastbolzen 44' gedrückt, der bevorzugt durch den unteren Schenkel der Klammer 49 gebildet ist. Somit kann dann der Handhebel 50 innerhalb des Handbügels 45 nach unten verschwenkt werden, um die Kupplung 10 schließlich abzunehmen.
Wie in 4 dreidimensional dargestellt, ist der Entriegelungshebel 46 über die Zapfen 47 griffgünstig und gut geschützt im Handbügel 45 gelagert sowie platzsparend darin integriert. Die vorstehend erwähnte Klammer 49 erfüllt dabei einen Doppelnutzen, nämlich zum einen die Lagerung des Entriegelungshebels 46 und zum anderen die Bildung des Rastbolzens 44', an dem der Verriegelungshebel 44 beim Hochziehen des Handhebels einrastet und somit den Hebelmechanismus verriegelt. Die seitlich etwas auskragenden Zapfen 47 sind dabei gut geschützt im Übergangsbereich vom Handbügel 45 zum Handgriff bzw. seiner Ummantelung 80 angeordnet, jedoch von den Fingern an der Ummantelung 80 noch gut zu erreichen, so dass der Entriegelungshebel 46 in Art einer Einhandbetätigung verschwenkt werden kann, um am Ende des Tankvorganges die Verriegelung 44/44' zu lösen.
Wie vorstehend im Zusammenhang mit 2 erwähnt, dient dabei der Schieber 41 nicht nur zur gesteuerten Öffnung des Einlassventils 35 vorgesehen, sondern ebenfalls zur Betätigung eines dazwischen angeordneten Entlüftungsventils 60. Dieses führt über eine im Gehäuse 11 angeordnete Bohrung 61 (vgl. 2) zu einem Entlüftungsanschluss 70, so dass in der Anschlusskupplung 10 verbleibendes Gas zurückgeführt werden kann. Dieses von dem Schieber 41 ebenfalls mitbetätigte Entlüftungsventil 60 erleichtert zudem das Abkuppeln, da hierdurch ein definierter Druckabbau erfolgen kann.
Hinsichtlich der Form des Entriegelungshebels 46 kann dieser, nicht nur wie hier abgewinkelt oder abgekröpft sein, sondern auch gebogen oder gerade verlaufen, sofern mit diesen Dimensionierungen des Entriegelungshebels 46 die hier wesentliche Kraftübersetzung der manuellen Kraft (an den Zapfen 47) erzielt wird, um den Verriegelungshebel 44 mit möglichst geringem Kraftaufwand aus dem Rasteingriff zu bringen. So können auch Keilflächen oder Rampen von Vorteil sein, um eine große Kraftübersetzung zu erreichen.
Diese Übersetzung wird auch durch die Längen der Hebel am Entriegelungshebel 46 (Abstand zwischen Drehpunkt und Angriffspunkt) beeinflusst, um zum Lösen der Schnellanschlusskupplung 10 und damit dem Zurückführen in die Anschlussstellung den Verriegelungshebel 44 am Ende des Handhebels 50 möglichst kraftsparend aus den Rasteingriff zu lösen. Nach einem kurzen Verschwenkweg wird somit zunächst der Handhebel 50 (nach unten hin) freigegeben, wodurch letztlich die Schiebehülse 18 zurückgezogen wird. Damit können die Spannzangen 15 sich wieder radial nach außen aufspreizen, um den Schiebering 40 axial hier nach rechts folgen zu lassen. Bevor sich somit der Dichtkontakt zwischen dem Dichtkolben 22 und dem Anschlussnippel 30 löst, wird zudem in Art einer Folgesteuerung das Auslassventil 25 geschlossen. Durch diese praktisch fast gleichzeitige Abfolge wird ein sehr schnelles Schließen der Ein- bzw. Auslassventile 35 und 25 erreicht, so dass kein Fluidvolumen austreten kann. Der Entriegelungshebel 46 zusammen mit seiner Hebelübersetzung erlaubt somit ein kraftsparendes, einfaches Abkoppeln der Schnellanschlusskupplung 10 in Einhandbedienung.

Claims

Verriegelungsvorrichtung für eine Schnellanschlusskupplung zur Übertragung von gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere zur Fahrzeug-Gasbetankung, mit einem Handhebel zur Ventilbetätigung und einer endseitig daran gelagerten Verriegelung, die in Betankungsstellung an einem Handbügel eingerastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zum Endbereich des Handhebels (50) ein Entriegelungshebel (46) vorgesehen ist, der am Handbügel (45) schwenkbar gelagert ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die endseitige Verriegelung am Handhebel (50) einen Verriegelungshebel (44) aufweist, der an einem Rastbolzen (44') am Handbügel (45) einrastbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (46) als abgekröpfter Winkelhebel ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (46) wenigstens einen, bevorzugt zwei seitlich auskragende(n) Zapfen (47) aufweist, der bzw. die innerhalb des Handbügels (45) angeordnet sind.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (47) in Übergangsbereich (A) des Handbügels (45) zu einer als Handgriff dienenden Ummantelung (80) der Schnellanschlusskupplung (10) angeordnet sind.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (46) an einem Schenkel einer Klammer (49) schwenkbar gelagert ist, deren anderer Schenkel den Rastbolzen (44') des Verriegelungshebels (44) bildet.